领先一“布”“织”就低碳未来(3)
去年,由中国中车制造第七代时速200公里磁浮列车正式亮相。它有一个很特别的技术亮点:车体材质并非是人们所熟悉的铝合金,而是碳纤维复合材料。
逐渐走向高端化、智能化、绿色化的纺织业,不仅可以编织布料,还可能编织“万物”。除了人们熟悉的服装、家纺,在产业用纺织品上,中国也取得诸多创新成果,为推动“双碳”目标实现提供新的可能——碳纤维正是其中的典型代表。
碳纤维指的是含碳量在90%以上的高强度高模量纤维,具有极高的复材强度和耐高温属性,可以应用在航空航天、轨道交通等领域,取代传统的金属制品,从而减轻设备重量,减少制动能源消耗,起到节能减排的效果。
以第七代时速200公里磁浮列车为例,使用碳纤维复合材料后,其重量减轻了30%,载客提升20%。不仅强度高、耐疲劳、耐腐蚀,使用寿命长,更轻的车身也降低了运行能耗,更加节能环保。
“在新能源领域,碳纤维作为一种新型轻量化材料,也有着巨大的发挥空间。”据江苏集萃碳纤维及复合材料应用技术研究院副院长严兵介绍,碳纤维可以应用在风电、光伏等新能源设备中,例如制作风电叶片大梁、光伏用的碳碳复合材料坩埚等;还可以制作氢能源汽车的储氢瓶、电池电极等部件。“可以说,推动‘双碳’目标的实现,碳纤维必不可少。”
目前,吉林化纤集团是国内最大的碳纤维生产企业,碳纤维原丝年产能6万吨,碳丝年产能2.5万吨,产品规格涵盖大小丝束多个品种。在吉林省吉林市,已有碳纤维研发及生产企业19户,碳纤维下游制品4个系列10余种终端产品已实现规模化生产,位于吉林市经开区碳纤维产业基地,被国家科技部认定为“国家级碳纤维高新技术产业化基地”。
碳纤维产业发展也获得当地政府的支持。2021年9月,吉林省出台《关于推动碳纤维及复合材料产业高质量发展若干举措》,从优化空间布局、突出创新引领、强化建链补链、保障要素供给、强化政策支撑5个方面制定了19条具体政策举措。
江苏省也拥有较好的碳纤维产业基础,培育了中复神鹰、江苏恒神等一批碳纤维企业,并且拥有较为齐备的上下游产业链。
以江苏省常州市为例,截至目前,常州国家高新区拥有碳纤维及复合材料产业链关联企业45家,2021年碳纤维及复合材料产业链内企业销售收入达150亿元。近年来,当地碳纤维及复合材料产业朝着规模化、集群化、国际化方向发展,形成了碳纤维原丝、碳纤维、织物、树脂、预浸料、复合材料制品、关键装备以及检验检测的全产业链生态。
严兵指出,经过近年来的发展,中国碳纤维技术已迈过“从无到有”的阶段,大步跨入“从有到优、稳质增效”发展轨道,但总体看,技术发展的空间依然很大,与世界领先水平还有差距。“碳纤维技术是个极其复杂的技术系统,从原辅料的质量,到原丝及碳化的各个工序,需要进行大量基础研究和工艺及装备的研发。未来,国内碳纤维应继续增强行业的研发及创新能力。”